[發明專利]一種基于級聯光柵的模擬裝車過程試驗臺和構建方法

在審

• 申請號: 202111189756.1
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113945397A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 席啟明;武徽;袁華;王磊;姚樹楷;閆艷;郭欣
• 申請（專利權）人: 中煤科工智能儲裝技術有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

本發明涉及一種基于級聯光柵的模擬裝車過程試驗臺和構建方法，所述試驗臺包括：帶狀列車模擬器以及安裝在帶狀列車模擬器兩側的級聯光柵；帶狀列車模擬器包括兩個安裝在支架上的之間距離超過一個真實列車車廂長度的由伺服電機驅動的輥筒；兩個輥筒之間設有由輥筒帶動能夠前后運動的模擬帶，模擬帶上設有至少兩個模擬車廂之間空檔的窗口；各個光柵組通過網絡與光柵控制器連接；伺服電機和光柵控制器與模擬上位機電連接。本發明通過設置模擬車廂運動的模擬帶，在模擬帶兩側設置級聯光柵對模擬帶的運動進行測試，用這種簡單的試驗臺實現的了列車行進的運動和位移的測試。試驗臺結構簡單，成本低廉，能夠進行多科目、多參數的多樣化實驗。

技術領域

本發明涉及一種基于級聯光柵的模擬裝車過程試驗臺和構建方法，是一種模擬實驗系統和系統的構建方法，是一種對散裝物料裝載列車的過程進行模擬的試驗臺和試驗臺的構建方法。

背景技術

在智能裝車過程中，需要實現無人卸料過程：即裝車系統能夠根據火車車廂的位置、狀態等實際情況，合理控制定量倉閘門和溜槽的動作，全自動的將物料卸到火車車廂中。卸料過程不撒料，完成裝車后車廂中的物料不偏載。

因此，準確的識別車廂的型號，計算車輛的序列，判斷車廂的位置以及檢測車廂的速度，直接決定了系統設備的動作，裝車過程的安全性和裝車的效果和效率。尤其裝車卸料過程強調很高的安全性，必須避免溜槽與車廂本體發生碰撞，所以對于車廂位置的檢測準確性顯得尤為重要。裝車站自動裝車的車皮通常敞車，按照國標，常用敞車型號有C62系列，C64系列，C70系列，C80系列等。各系型號的敞車標載，外形尺寸都不相同。裝車過程中除C80系列按一種型號編組外，其余型號以混編的形式出現。對于混編列車必須將車廂長度的判斷提高到厘米級，才能實現全自動裝車。

使用級聯光柵對進入裝車站的列車進行位移和速度檢測是一個十分精確有效的檢測方式，然而使用這種檢測需要進行大量的試驗，以積累檢測數據，如果使用真實的列車進行數據積累，成本將是無法忍受的，因此如何以低成本積累級聯光柵的檢測，是一個需要解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種基于級聯光柵的模擬裝車過程試驗臺和構建方法。所述的試驗臺和方法利用簡單的模擬帶對列車進行模擬，實現了低成本數據的積累。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于級聯光柵的模擬裝車過程試驗臺，包括：帶狀列車模擬器以及安裝在帶狀列車模擬器兩側的級聯光柵；所述帶狀列車模擬器包括兩個安裝在支架上的之間距離超過一個真實列車車廂長度的由伺服電機驅動的輥筒；所述的兩個輥筒之間設有由輥筒帶動能夠前后運動的模擬帶，所述的模擬帶上設有至少兩個模擬車廂之間空檔的窗口；所述級聯光柵包括長度超過一節車廂的頭尾相接連續排列的多組光柵組，各個所述的光柵組同側模塊上下交錯排列，光柵組群中的所有光軸之間沿排列方向上的距離相等；相鄰兩組光柵組的發射模塊和接收模塊兩側交替排列，各個所述的光柵組通過網絡與光柵控制器連接；所述伺服電機和光柵控制器與模擬上位機電連接。

進一步的，所述的帶狀列車模擬器的兩個輥筒，兩個輥筒分別由各自的伺服電機驅動。

進一步的，所述的模擬帶是塑料帶。

進一步的，所述的窗口中設有模擬雜物的遮擋條。

進一步的，所述的光柵控制器是PLC。

進一步的，所述的網絡是基于Ethernet/IP協議的以太網，所述的各個光柵組通過交換機與PLC連接。

進一步的，所述的網絡基于Modbus協議的RS485總線，所述的各個光柵組通過網關與PLC連接。

一種上述試驗臺的基于級聯光柵的模擬裝車過程試驗臺構建方法，所述方法的步驟如下：

步驟1，安裝設施：將輥筒安裝在支架上，并將模擬帶卷在兩個輥筒上，將級聯光柵的各組光柵安裝在模擬帶兩側，使光柵的一些光軸能夠穿過模擬帶上的窗口；